JP4898193B2

JP4898193B2 - 搬送装置

Info

Publication number: JP4898193B2
Application number: JP2005321443A
Authority: JP
Inventors: 昇司久保
Original assignee: イズテック株式会社
Priority date: 2005-11-04
Filing date: 2005-11-04
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2025-11-04
Also published as: JP2007126268A

Description

本発明は、ワークの搬送装置に関するものであり、特に、床上に設置する搬送レール内を走行する走行体にワークを支持させつつ搬送する装置に関するものである。

従来の搬送装置は、搬送すべき軌道に沿って搬送レールが設けられるとともに、この搬送レール内を走行する走行体で構成されており、この走行体を移動させるために駆動チェーンを巡回させ、走行体が駆動チェーンから駆動力を付与される構成であった（特許文献１参照）。
実登第３０８６４６１号公報

上記搬送装置は、本願の発明者が開発したものであって、三次元を可能にするとともに、個々の走行体について駆動力の伝達および停止を可能にするステージ機能を有する搬送装置であり、長区間を搬送させつつ、所定の位置において走行体を停止させる必要がある場合には好適なものであった。

しかしながら、駆動力の伝達機構として駆動チェーンが必要となるため、搬送レールに沿って駆動チェーンが移動できる構成としなければならず、その設置領域を設けるために高さ寸法が大きくならざるを得ず、設置スペースの小型化が困難なものとなっていた。また、駆動力を付与するために駆動チェーンを採用する関係上、いわゆるテークアップ機構が必要となり、これまた装置全体の低床化を困難にすることとなっていた。

本発明は、上記諸点にかんがみてなされたものであって、その目的とするところは、駆動チェーンを不要にすることにより当該駆動チェーン用のテークアップ装置をも不要にし、さらに搬送装置の全体の高さ寸法を小さくすることのできる搬送装置を提供することである。

そこで、本発明は、搬送経路を構成する搬送レールと、この搬送レール内を移動する走行体と、この走行体に立設された支柱によって支持される搬送トレイとからなる搬送装置において、上記搬送レールは、無端縁の搬送経路を構成する環状の搬送レールであり、上記走行体は、上記搬送トレイを支持する支柱が設けられる走行本体部と、この走行本体部に連結される走行体連結部とで構成された走行体であり、上記走行本体部は、上記搬送レール内を転動する車輪を備える走行本体部であり、上記車輪は、水平方向の軸線回りに回動自在で、かつ、該走行本体部の基部に鉛直方向に設けられた回動軸によって支持された車輪であり、上記走行体連結部は、その先端が上記走行本体部の後端に水平方向の回動を自在にしつつ連結された走行体連結部であり、上記走行本体部の前端および上記走行体連結部の後端に連結用の貫通孔を設けるとともに、該貫通孔の少なくとも一方が進行方向に長尺な長孔であり、上記走行体連結部が次順位の走行体に連結されて、上記走行体を上記環状搬送レールの全周に配置かつ連結してなることを特徴とする搬送装置を要旨とする。

上記構成によれば、搬送レールに沿って移動する走行体が前後に連結されているので、単一の走行体に対して駆動力を伝達することにより、これに連結される後続の走行体も移動することとなり、それぞれの走行体に個別に駆動力を伝達することなく複数の走行体を同時に移動させることが可能となる。さらに、搬送レールは環状に形成され、走行体は当該搬送レールの全周に配置かつ連結されることから、単一の走行体を移動させることにより、全ての走行体が同時に移動することとなる。そして、各走行体が連結するための貫通孔が長孔で構成されることにより、駆動力が付与される特定の走行体と、この特定の走行体からみて最後尾の走行体となる直前の走行体との連結状態に遊びが生じることとなり、製造誤差や摩耗による間隙の変化等による走行体全体の周長さの変動を吸収するものである。すなわち、駆動力を付与された上記特定の走行体が最後尾の走行体を押し出すことを避け、後続する走行体が全て牽引される状態とすることができる。

上記発明の構成によれば、前記走行体が、前記搬送トレイを支持する支柱が設けられる走行本体部と、この走行本体部に連結され、かつ、次順位走行体に連結される走行体連結部とで構成されることから、走行本体部にワークの重量を支持させるとともに、後続の走行体との連結に必要な所定の長さ寸法を走行体連結部によって調整することが可能となる。

また、走行本体部が、搬送レール内を転動する車輪を備え、走行体連結部の先端が上記走行本体部の後端に水平方向の回動を自在にしつつ連結された構成であることから、走行本体部に備えられた車輪によってワーク重量を支持しつつ搬送レール内を移動することが可能となり、一方、走行体連結部は、ワーク重量が作用しないため車輪を備えることなく走行本体部に連結され得る。そして、両者は水平方向に回動自在であることから、搬送レールが湾曲している区間において、走行本体部が湾曲に応じて向きを変化させるとき、走行体連結部は、走行本体部とは異なる向きで牽引され得る。特に、当該走行体連結部が連結されている走行本体部と、これに後続する走行体の走行本体部とが、相互に異なる向きとなるような湾曲状態においては、双方の走行本体部の中間において極端な方向の変化を緩和させることが可能となる。

さらに、上記のような構成によれば、車輪は搬送レールの水平面に沿って転動することができる一方、搬送レールが湾曲している場合には、走行本体部の進行に適する状態に車輪全体の向きを変化させることができる。これにより、駆動力が付与される特定の走行体に後続する走行体は、当該特定の走行体によって牽引される際において、その走行体の向きにかかわらず搬送レールに沿って車輪を転動させることができ、環状の搬送レールの全周に配置される個々の走行体が、円滑に走行できることとなる。

また、上記発明において、前記連結用の貫通孔は、鉛直方向に貫設された貫通孔であり、連結側走行体の一端および被連結側走行体の他端の貫通孔を上下に重ね合わせつつ回動軸を両貫通孔に同時に貫挿させてなる構成とすることが好ましい。この場合、連結側走行体と被連結側走行体は、鉛直方向に軸線を有する回動軸によって連結されることとなり、両者は水平方向に回動可能に連結されることから、搬送レールが湾曲する範囲において牽引される場合であっても、当該湾曲に応じて個々の走行体の向きを変化させることができる。

本発明によれば、環状の搬送レールの全周に走行体が設けられ、これらの走行体のうち任意の一つを駆動することにより、他の全ての走行体は、当該駆動される走行体に牽引されて移動することから、駆動力伝達のための駆動チェーンを不要にすることができる。これと同時に、駆動チェーンに不可欠とされるいわゆるテークアップ装置を設ける必要がなくなる。

さらに、駆動チェーンから駆動力の伝達を受ける必要がないため、当該駆動チェーンと走行体との掛止装置を備える必要もなくなり、そのため、従来では走行体の下部または側部等に設けられていて掛止装置の設置スペースを省略することができ、装置全体の低床化を実現できる。特に、走行体の下部に掛止装置を具備する構成との比較によれば、走行体を低い位置で移動させることができる。

また、駆動チェーンから駆動力の付与を受ける構成では、駆動チェーンに駆動される間は走行状態となり、断続して走行する（走行および停止を繰り返す）場合には、特殊な機構を要していたが、本発明によれば、単一の走行体を間欠走行させることにより、全体を同時に間欠走行させることができる。この種の間欠走行は、連続する走行体の個々に載置されるワークが所定の位置で停止することとなり、その停止位置で必要な加工等を施すことも可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は搬送レールと、この搬送レールに沿って移動する走行体とからなるものであるところ、まず、走行体の構成について説明する。

図１に示すように、走行体１は、走行本体部２と、これに連続する走行体連結部３とで構成されている。走行本体部２は、長尺な基部２１の下部に車輪群２２，２３を具備しており、駆動力を付与されることによって走行が可能となっている。この車輪群２２，２３は、走行本体部２の基部２１を貫通する貫通ボルト２４，２５によって支持されており、この貫通ボルト２４，２５の軸線周りに回動自在に設けられている。また、この車輪群２２，２３は、水平軸を中心に転動可能な走行車輪２６，２７と、鉛直軸を中心に転動可能な規制車輪２８，２９とを備えており、走行車輪２６，２７は搬送レール４の内部底面４１，４２の表面上を転動し、規制車輪２８，２９は搬送レール４の上部対向端面に摺接することができるようになっている。このため、搬送レール４は、断面略コ字形のレール構成部材が、開放端縁を対向させつつ配置してなる構成となっており、内部空間を車輪群２２，２３が移動できるようになっており、上記走行車輪２６，２７が内部底面４１，４２の表面に載置するとき、規制車輪２８，２９が対向する対向端縁の高さとなるように寸法調整がなされている。これと同時に、規制車輪２８，２９が対向端縁の間隙に存在することにより車輪群２２，２３の幅方向の位置が規制され、このとき、走行車輪２６，２７は確実に搬送レール４の内部底面４１，４２の表面を転動できるようになっているのである。なお、搬送すべきワークを設置するための搬送トレイ５は、走行本体部２に立設された支柱６によって支持され、当該搬送すべきワークの重量を車輪群２２，２３によって支えることができるようになっている。

ここで、走行体１を構成する走行本体部２の前端および走行体連結部３の後端には、それぞれ連結孔（貫通孔）７，８が貫設されている。この連結孔７，８は、単一の連結ピン（回動軸）９が同時に挿通されることにより、回動自在な状態で連結されるようになっている。また、上記連結孔７，８のうち、走行体連結部３に設けられる連結孔８は、当該走行体連結部３の長手方向（走行体１の進行方向）に対して長尺な長孔となっており、連結ピン９により連結された状態において、当該長手方向（走行体１の進行方向）に遊びを有する構成としている。

走行体１の構成は上記のとおりであることから、図２に示すように、搬送レール４がカーブして配置された場合においても車輪群２２，２３が回動し、レール４の曲線の沿った方向に転動することができることとなる。すなわち、図２（ａ）に示すように、搬送レール４が直線状に設けられている区間では、規制車輪２８，２９は一直線上に整列して走行車輪２６，２７を直線的に転動させることができる。これに対し、図２（ｂ）および（ｃ）に示すように、搬送レール４が湾曲している場合には、規制車輪２８，２９のそれぞれが貫通ボルト２４，２５を軸として回動し、搬送レール４の対向端縁４３，４４の間で調整されつつ、長手方向を当該曲線の接線方向に沿った状態となり、走行車輪２６，２７は、その接線方向に向かって転動できる状態となる。その結果、走行車輪２６，２７は、搬送レール４の内部底面４１，４２の表面をスリップすることなく転動することにより移動可能となっている。なお、走行本体部２が上記湾曲した搬送レール４に沿って移動する際の基部２１は、図示（図２（ｂ），（ｃ））のように、二個所の車輪群２２，２３を結んだ直線的な状態となるのである。

さらに、図３に示すように、走行本体部２と走行体連結部３との間においても回動自在に連結されることから、走行体１が湾曲する搬送レール４に沿って走行するとき、走行本体２と走行体連結部３とが折曲するようにして当該湾曲部を通過することとなる。ここで、走行体連結部３は、後順位の走行体の走行本体部２に連結されることから、前後両方の走行本体部２の中間において折曲方向が確定されることとなるのである。すなわち、図示のように、先行する走行体１ａの走行体連結部３ａに次順位の走行体１ｂが連結され、さらにその走行体連結部３ｂに後順位の走行体１ｃが連結されていることから、先行する走行体１ａの走行本体部２ａが、その走行体連結部３ａを牽引することとなり、さらに、この走行体連結部３ａが次順位の走行体１ｂの走行本体部２ｂを牽引するのであるが、搬送レール４によって規制されるのは車輪群２６，２７を有する走行本体部２ａ，２ｂのみであり、走行体連結部３ａは、搬送レール４によって何ら規制されるものではない。そのため、走行体連結部３ａの状態は、搬送レール４の湾曲状態に応じて規制される前後の走行本体部２ａ，２ｂの位置関係によって決定されることとなるのである。

次に、搬送装置全体の実施形態を説明する。図４に示すように、搬送レール４は無端縁の環状を形成するように設けられており、その全周に走行体１が配置されている。この走行体１の構成は前述のとおり、走行本体部２と走行体連結部３とで構成されている。そこで、各走行体１を構成している走行体連結部３の後端を次順位の走行体１の走行本体部２の先端を連結することにより、走行体１どうしを連結し、これをそれぞれ前後に隣接する走行体１のすべてを連結することによって、無端縁の環状に連続する移動環状体を構成することができるのである。そして、これらの走行体１のうち、単一の走行体１に対して駆動力を付与することにより、当該走行体１が、後方に連結される走行体１、さらにその後方に連結される走行体１を、順次牽引するように、駆動力が伝達され、全体として環状の搬送レール４に規制されつつ、当該環状に沿って走行することとなるのである。

ここで、上述のように、走行体連結部３の連結孔（貫通孔）８は長孔で構成していることから、これに連結される後順位の走行本体部２は、貫挿される連結ピン（回動軸）が長孔８の後端縁に当接する状態で駆動力の伝達を受けることとなる。従って、先頭として駆動力を付与された走行体（これを第一走行体という）１ａの走行本体部２は、その前端に連結されるべき走行体（これを最後尾走行体という）１ｚの走行体連結部３を押し出すことがなく、かつ、１周回って牽引されることもないのである。すなわち、第一走行体１ａが、外部より駆動力を付与されるとしても、走行本体部２の前端は、連結ピン（回動軸）９を前方に移動させるものの、その連結ピン（回動軸）９は、最後尾走行体１ｚの走行体連結部３の長孔８の内部を移動することとなり、その移動によっては最後尾走行体１ｚを押し出すものではない。また、搬送レール４に設置される走行体１が前後に隣接されるものどうしで遊びを有して配置されるものではなく、搬送レール４の１周分に対して長孔８の長手方向の長さ寸法相当分未満の遊びを有するように構成するのである。

従って、図５に示すように、第一走行体１ａに外部より駆動力が付与されるとき（図５（ａ）の状態において）は、その走行体連結部３ａの後端に設けた長孔８ａの後端縁に、後順位の走行体１ｂの前端に挿通された連結ピン（回動軸）９ｂが当接して牽引されることとなる。このとき、最後尾走行体１ｚの走行体連結部３ｚの長孔８ｚの内部に挿通される第一走行体１ａの前端の連結ピン（回動軸）９ａは、当該長孔８ｚの中間的な位置に存在している。そして、各走行体１ａ〜１ｚが全体的に移動し、第一走行体１ａに引き続き次順位の走行体１ｂに対して外部から駆動力が付与されるとき（図５（ｂ）の状態において）は、もはや第一走行体１ａには駆動力が作用されておらず、当該第一走行体１ａが移動するためには最後尾走行体１ｚに牽引されることが必要となる。このとき、第一走行体１ａと最後尾走行体１ｚとの位置関係は、上記の場合（第一走行体１ａに駆動力が付与されている場合）とは異なり、僅かに後退することとなるため、最後尾走行体１ｚの走行体連結部３ｚの長孔８ｚの後端縁に連結ピン（回動軸）９ａが当接することとなるのである。これと同時に、新たに駆動力が付与される後順位走行体１ｂの連結ピン（回動軸）９ｂは、第一走行体１ａの走行体連結部３ａの長孔８ａの内部を相対的に前進することとなるが、当該長孔８ａの前端縁に当接することなく中間的な位置に停滞して、さらに後続する走行体１ｃ・・・にのみ駆動力を伝達することとなるのである。

本発明の実施形態は上記のとおりであることから、搬送レール４に沿って全体に連結してなる環状の走行体の列は、順次単一の走行体１に対して駆動力を付与することにより、走行体の列に弛みを生じさせることなく、すなわち、駆動力を付与された走行体１を除く他の走行体１を牽引することによって全体を移動させることとなり、いわゆるテークアップ装置を具備する必要なく連続する走行体を移動させることができる。

なお、走行体１に対する駆動力の付与は、種々の態様を想定することができる。例えば、モータ等の駆動源から回転力の伝達を受け、これをローラ等を介して走行体の側部に伝達する方法が考えられる。また、間欠的に走行させる場合には、シリンダ機構により、所定ストロークに相当する駆動力を伝達する方法が考えられる。この種のシリンダ機構を利用する方法にあっては、例えば図６に示すようなものがある。これは、搬送レール４が直線状に設置されている範囲において、これに平行に移動するチャック台車１００を設け、このチャック台車１００から走行体１に向かって出没可能なチャック１０１を設けることにより、このチャック１０１によって走行本体部２に立設されている支柱６の根元付近を把持させつつ、チャック台車１００を移動させることによって走行本体部２に駆動力を伝達するものである。上記チャック台車１００は、上記搬送レール４に平行な規制レール１０２に沿って走行可能に設けられ、しかも、当該チャック台車１００の一端にはシリンダ１０３のピストン１０４の先端が連結されており、当該シリンダ１０３を操作することによってストローク相当の進退が可能になっているのである。なお、シリンダ１０３のストローク長は、走行体１の１台分の全長、すなわち、走行本体部２と走行体連結部３とが連結した状態の全長に一致させており、シリンダ１０３の操作によりピストン１０４が１ストローク相当分の進退をすることにより、チャック台車１００が走行体１を１台分だけ前進させることができるのである。

なお、上記シリンダ１０３による駆動による場合、走行体１は間欠的に走行する（走行および停止を繰り返す）こととなり、この場合には、停止期間中に搬送されるワークへの加工が施されることとなる。そして、加工を施す場合には、走行体１の停止期間において、各走行体１により搬送されるワークが所定の位置で安定的に停止させることが必要となるが、停止位置には、上述のチャック１０１と同種形状のストッパを出没可能に設けることにより、各走行体１が停止する位置においてストッパが支柱６を把持することによって、停止位置における走行体１の状態を安定させることが可能となる。

また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲における種々の態様をとることは可能である。例えば、上記の実施形態においては、走行体連結部３の後端に設けられる貫通孔８を長孔に構成したものについて説明しているが、走行本体部２の前端に設けられる貫通孔７を長孔に構成したもの、または双方を長孔に構成したものであってもよい。この場合、前後に連結される走行体どうしの遊びがいずれかまたは双方の長孔によって確保されることとなる。

本発明の実施形態の概略を示す斜視図である。走行本体部の基部と車輪群の関係を示す説明図である。連結される複数の走行体が走行する状態を示す説明図である。環状の搬送レールに設置される走行体の状態を示す説明図である。走行体の連結状態を示す説明図である。走行体を駆動するための装置を示す説明図である。

符号の説明

１走行体
１ａ第一走行体（先行走行体）
１ｂ次順位走行体
１ｚ最後尾走行体
２，２ａ，２ｂ，２ｚ走行本体部
３，３ａ，３ｂ，３ｚ走行体連結部
４搬送レール
５搬送トレイ
６支柱
７，８連結孔（貫通孔）
９連結ピン（回動軸）
２１走行本体部基部
２２，２３車輪群
２４，２５貫通ボルト
２６，２７走行車輪
２８，２９規制車輪
４１，４２搬送レール内部底面
４３，４４搬送レール対向端縁
１００チャック台車
１０１チャック
１０２規制レール
１０３シリンダ
１０４ピストン

Claims

搬送経路を構成する搬送レールと、この搬送レール内を移動する走行体と、この走行体に立設された支柱によって支持される搬送トレイとからなる搬送装置において、上記搬送レールは、無端縁の搬送経路を構成する環状の搬送レールであり、上記走行体は、上記搬送トレイを支持する支柱が設けられる走行本体部と、この走行本体部に連結される走行体連結部とで構成された走行体であり、上記走行本体部は、上記搬送レール内を転動する車輪を備える走行本体部であり、上記車輪は、水平方向の軸線回りに回動自在で、かつ、該走行本体部の基部に鉛直方向に設けられた回動軸によって支持された車輪であり、上記走行体連結部は、その先端が上記走行本体部の後端に水平方向の回動を自在にしつつ連結された走行体連結部であり、上記走行本体部の前端および上記走行体連結部の後端に連結用の貫通孔を設けるとともに、該貫通孔の少なくとも一方が進行方向に長尺な長孔であり、上記走行体連結部が次順位の走行体に連結されて、上記走行体を上記環状搬送レールの全周に配置かつ連結してなることを特徴とする搬送装置。
前記連結用の貫通孔は、鉛直方向に貫設された貫通孔であり、連結側走行体の一端および被連結側走行体の他端の貫通孔を上下に重ね合わせつつ回動軸を両貫通孔に同時に貫挿させてなる請求項１に記載の搬送装置。